Генератор случайных чисел

 

ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНЫХ ЧИСЕЛ, содержащий первичный источник равномерно распределенных случайных сигналов , группа выходов которого соединена с группой входов дешифратора соответственно, группа выходов которого соединена с группой входов коммутатора соответственно, п (г - число разрядов генератора групп выходов которого соединены с соответствующими входами соответствующих элементов ИЛИ группы, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности генератора, он содержит группу триггеров, единичные выходы которых образуют группу выходов генера ора, выходы элементов ИЛИ группы соединены со счетными входами соответствующих триггеров группы. сд 4 Ш ф ф

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1070547

3(59 6 06 F 7 58 : "). 9ЮФ".М6

ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ОПИСАН к втоескомУ свидетельств

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3429847/18-24 (22) 23.04.82 (46) 30.01.84 . Вюл. Р 4 (72) E.3.Храпко и A.Â.Ãîðoõââ (53) 681 ° 325(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 430366, кл. G 06 Г 7/58, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

9 478298, кл. G 06 Г 7/58, 1973 (прототип) ° (54) (57) ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНЫХ ЧИСЕЛ, содержащий первичный источник равномерно распределенных случайных сигналов, группа выходов которого соединена с группой входов дешифратора соответственно, группа выходов которого соединена с группой входов коммутатора соответственно, n (n — число разрядов генератора 1 групп выходов которого соединены с cîîòâåòñòâóþùèми входами соответствующих элементов ИЛИ группы, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности генератора, он содержит группу триггеров, единичные выходы которых образуют группу выходов генерагора, выходы элементов ИЛИ группы соединены со счетными входами соответствующих триггеров группы.

1070547

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для контроля и диагностики цифровых узлов.

Известен генератор случайных чисел, содержащий генератор равномерно 5 распределенных случайных величин, элементы ИЛИ, коммутатор, наборное поле, элементы И, формирователь импульсов, триггеры (13.

Однако этот генератор позволяет )0 воспроизвести относительно небольшой класс законов распределения вероятностей формируемых случайных чи- сел.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является генератор случайных чисел, содержащий первичный источник случайных сигналов, дешифраторы, коммутатор, элементы ИЛИ, И-HE И, генератор импульсов, счетчик (21.

Однако выходами данного генератора являются. разряды счетчика, на выходах которых сигналы коррелированы между собой, кроме того, фронты сигналов на выходах генератора подвержены явлению "гонок", что ограничивает область применения генератора и снижает его точность.

Цель изобретения — повышение точности генератора путем устранения на 30

его выходах корреляции и явления

"гонок" фронтов формируемых импульсов.

Поставленная цель достигается тем, что в генератор случайных чисел, со- 35 держащий первичный источник равномер- но распределенных случайных сигналов, группа выходов которого соединена с группой входов дешифратора соответственно, группа выходов которого сое-40 динена с группой входов коммутатора соответственно, n (n — число разрядов генератора ) групп выходов которого соединены с соответствующими входами соответствующих элементов

ИЛИ группы, введена группа триггеров, единичные выходы которых образуют группу выходов генератора, выходы элементов ИЛИ группы соединены со счетными входами соответствующих триггеров группы. 50

На чертеже приведена блок-схема генератора.

Генератор содержит первичный источник 1 равномерно распределенных случайных сигналов, дешифратор .

2, коммутатор 3, элементы ИЛИ 4, ::,триггеры 5.

Генератор работает следующим образом.

Первичный источник 1 равномерно распределенных случайных сигналов вырабатывает по каждому каналу после-„ довательность случайных двоичных сигналов. Последовательности случайных чисел с выходов источника 1 по- - 65

I ступают на входы дешифратора 2, который преобразует последовательности случайных сигналов в потоки двоичных чисел, появляющихся с различной вероятностью на выходах различных ступеней дешифратора 2. Поскольку все ступени дешифратора 2 взаимозависимы, то в определенный момент времени возможно появление двоичного числа лишь на одном из выходов дешифратора 2. Однако момент появления сигнала на каком-либо выходе дешифратора 2 совпадает по времени с моментом выключения предыдущего сигнала на другом выходе, т.е. совпадают передний и задний фронты двух сигналов, что являлось причиной появления

"гонки" фронтов при тестировании цифровых узлов с элементами памяти на триггерах.

Неоднозначность реакции триггеров возникает вследствие одновременного поступления сигналов управления на

Р- и S-входы или С- и R -входы. В этом случае изменение или сохранение состояния триггера зависит от задержки по времени, вносимой элементами триггера. Эти задержки могут иметь значительный разброс значений от одного образца к другому, и, следовательно, реакция однотипных триггеров .на идентичные входные воздействия будет различной. Избежать этого явления можно, исключив одновременные изменения входной информации в нескольких каналах генератора.

Установить необходимые значения вероятностей на выходах генератора позволяет коммутатор 3, через который осуществляется связь между дешифратором 2 и группой элементов ИЛИ

4. Сочетание различных вероятностей появления случайных чисел на входах элементов ИЛИ 4 позволяет получить на их выходах вероятность, равную арифметической сумме входных вероятностей. Потоки случайным чисел с заданными вероятностями случайных чисел с выходов элементов ИЛИ 4 поступают на счетные входы триггеров 5.

Срабатывая по заднему фронту поступающего сигнала, счетные триггеры 5 раздвигают во времени включение и выключение двоичных чисел на различных выходах элементов ИЛИ 4, тем самым обеспечивая условия от-. сутствия "гонки" фронтов при контроле цифровых узлов с памятью.

Предлагаемый генератор в отличие от прототипа позволяет выполнять тестирование цифровых узлов с памятью и обеспечивает более высокую достоверность контроля.

Ориентировочный годовой экономический эффект от использования генератора составит 18 тыс.руб. за счет расширения номенклатуры контролируе1070547

Составитель A.Êàðàñîâ

Редактор Е.Кривина Техред И.Метелева Корректор В.Бутяга

Заказ,11683/44 Тираж 699 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская .наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 мых узлов и высвобождения дорогостоящей аппаратуры для контроля цифровых узлов с памятью в генераторе использованы известные функциональные узлы, выполненные на 133 и 136 сериях интегральных микросхем